[pt] Este trabalho apresenta um ambiente computacional para
modelagem geométrica aplicada à análise por elementos
finitos usando multi-regiões e superfícies paramétricas
representadas por NURBS. O principal objetivo é gerar
modelos 3D para serem usados em simulações numéricas
baseadas no Método de Elementos Finitos (MEF). Nessa
proposta, a metodologia adotada consiste na combinação de
alguns aspectos da modelagem geométrica tais como a
detecção automática de regiões e a interseção de
superfícies com geração de malhas de elementos finitos.
No contexto da programação orientada a objetos, uma nova
organização de classes para o modelador geométrico usado
neste trabalho, denominado MG, é apresentada. Essa
organização de classes permite a implementação do ambiente
proposto, mantendo a interface com o usuário tão simples e
eficiente quanto à versão original. A organização de
classes também provê suporte para a geração de modelos
usados em análise por elementos finitos. Enquanto as malhas
de elementos finitos requeridas para simulações numéricas
são geradas por algoritmos específicos implementados no
modelador MG, os atributos são gerenciados por um sistema,
denominado ESAM (Extensible System Attributes Management),
que também é incorporado ao MG. Esse sistema permite que os
atributos do modelador MG sejam configurados para o uso em
diversos tipos de problemas de engenharia. A estrutura de
dados usada neste ambiente é representada por um enfoque
híbrido baseado na combinação de uma representação CGC
(Complete Geometric Complex) do modelo e na estrutura de
dados estendida do modelador MG. Além disso, a
determinação da interseção de superfícies é realizada
usando um algoritmo implementado no MG, enquanto que a
representação CGC é responsável pelo reconhecimento de
multi-regiões. O algoritmo de interseção de superfícies é
modificado para tratar casos especiais não considerados na
sua versão original. / [en] This work presents a computational environment for
geometric modeling applied to
finite-element analysis using multi-regions and parametric
surfaces represented as
NURBS. The main goal is to generate 3D models to be used in
numerical simulations
based on the Finite-Element Method (FEM). For this purpose,
the adopted methodology
consists of combining some aspects of geometric modeling,
such as automatic region
detection and surface intersection, with finite-element
mesh generation.
In the context of Object-Oriented Programming, a new class
organization for the
geometric modeler used in this work, called MG (Mesh
Generation), is presented. This
class organization allows the implementation of the
proposed environment, keeping the
user interface as simple and efficient as in the original
version of the MG modeler.
The proposed class organization also provides support for
the generation of models used
in finite-element analysis. While the finite-element meshes
required for the numerical
simulations are generated by specific algorithms
implemented in MG, the attributes are
managed by a system called ESAM (Extensible System
Attributes Management), which
also is incorporated into MG. This system allows the
customization of simulation
attributes in the MG modeler for use in different types of
Engineering problems.
The data structure used in this environment is represented
by a hybrid approach based
on the combination of a CGC (Complete Geometric Complex)
representation and the
MG`s data structure, which has been extended for this
purpose. Moreover, the
computation of surface intersections is accomplished by
using an algorithm
implemented in the MG, while the CGC representation is
responsible for multi-region
recognition. The surface-intersection algorithm has been
modified in order to handle
special cases that have not been treated in the original
version.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2755 |
| Date | 11 July 2002 |
| Creators | WILLIAM WAGNER MATOS LIRA |
| Contributors | LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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